DE3203792A1

DE3203792A1 - Hydraulische ventilspiel-einstelleinrichtung

Info

Publication number: DE3203792A1
Application number: DE19823203792
Authority: DE
Inventors: William J. 60187 Wheaton Ill. Gardner
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1982-11-04
Also published as: FR2500884B1; FR2500884A1; AU7979582A; MX157724A; JPS57159905A; US4397271A; JPS6352203B2; DE3203792C2; AU549100B2; IT1147608B; GB2093940A; GB2093940B; IT8247760A0; BR8201044A

Description

Hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung und insbesondere eine halb-unabhängige hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung (lash adjuster).

Ein Hauptzweck der Erfindung ist eine hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung des beschriebenen Typs, welche eine Umfangsdichtung verwendet, die zwischen einem Nockenfühler und einem Gehäuse angebracht ist, um einen Vorratsbehälter zu begrenzen, der in gesteuerter Verbindung mit der Hochdruckkammer der Ventilspiel-Einstelleinrichtung steht.

Ein anderer Zweck ist eine Ventilspiel-Einstelleinrichtung des beschriebenen Typs, bei welcher eine Membrandichtung am Gehäuse angebracht ist und in Dichtungseingriff mit einer Innenfläche des Nockenfühlers steht.

Ein anderer Zweck ist eine Ventilspiel-Einstelleinrichtung des beschriebenen Typs, wobei der Außenumfang der Membrandichtung in Gleite ing riff mit dom Nockonfühler dor Ventilspiol-Einstelleinrichtung steht.

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Ein anderer Zweck ist eine hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung des beschriebenen Typs, welche mit Luft versetztes öl von der Hochverdichtungskammer durch die Verwendung einer speziellen Dichtungsanordnung fernhält.

Andere Zwecke werden in der beigefügten Figurenbes.chrei-· bung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbar.

¹^ Die Erfindung ist schematisch in den folgenden Zeichnungen dargestellt, in welchen:

* " Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ventilspiel- '■<-* Einstelleinrichtung des beschriebenen Typs ist,

die in einem Verbrennungsmotor angeordnet ist, Fig. 2 ein vergrößerter Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Ventilspiel-Einstelleinrichtung ist, und Fig. 3 ein vergrößerter Axialschnitt ähnlich Fig. 2 ist und eine modifizierte Ausführungsform des Aufbaus

der Ventilspiel-Einstelleinrichtung zeigt. 20

Die vorliegende Erfindung betrifft eine halb-unabhängige hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung oder einen Stößel, der zusammen mit Motoren mit obenliegender Nockenwelle verwendbar ist, wobei ein Vorratsbehälter für

(. hydraulisches Strömungsmittel in Verbindung mit der Hochdruckkammer des Stößels in diesem vorliegt. Das Einleiten von belüftetem öl oder öl mit LufteinSchlüssen in einen Stößel ist nicht ungewöhnlich, und dieses Problem ist besonders gravierend bei einem dem Typ nach umgedrehten Stößel, wie er in der vorliegenden Anmeldung

offenbart ist. Eine Membrandichtung ist im Inneren des Stößels angeordnet, um belüftetes öl daran zu hindern, in die Hochdruckverdichtungskammer zu gelangen. Es ist seit langem in der Technik bekannt, daß, wenn belüfte-

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tes Öl oder öl mit Lufteinschlüssen die Hochverdichtungskammer erreicht, der Stößel ein Geräusch erzeugt, was ein höchst unerwünschter Betriebszustand ist. Bei der vorliegenden Erfindung liegt ein unabhängiger Öl-Vorrats-

* behälter vor, der teilweise von einer Umfangsdichtung begrenzt ist, und diese Dichtung trennt das öl, das für die Hochdruckkammer vorgesehen ist, von jeglicher Luft, welche möglicherweise in öl enthalten oder mitgerissen sein kann, das üblicherweise von der Motorölleitung zugeführt wird.

In Fig. 1 ist eine Ventilspiel-Einstelleinrichtung 10 axial oberhalb eines Ventils 12 und ihrerseits unmittelbar unterhalb einer obenliegenden Nockenwelle 14 angebracht. Die Ventilspiel-Einstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung ist speziell auf die Verwendung in kleinen Verbrennungsmotoren mit hohem Wirkungsgrad gerichtet, welche obenliegende Nockenwellen verwenden.

Das Motor-Zylinderkopfgußteil ist mit 16 bezeichnet und kann eine herkömmliche Ölleitung und einen Kanal aufweisen, der in Verbindung mit einer äußeren Nut an der Ventilspiel-^linsteileinrichtung 10 steht.

Einzelheiten der Ventilspiel-Einstelleinrichtung sind in Fig. 2 dargestellt. Ein Nockenfühler 20 in Form eines umgedrehten Napfes weist eine obere Oberfläche auf, welche in Berührung mit der obenliegenden Nockenwelle 14 steht. Der Fühler 20 weist eine offene Innenseite zur Aufnahme des oberen Endes eines Ventils 12 auf, wie dies bei Konstruktionen von Ventilspiel-Einstelleinrichtungen bzw. Motoren des beschriebenen Typs herkömmlich ist. Der Fühler weist eine außenliegende Nut

und einen kleinen, in Verbindung hiermit stehenden 30

Kanal 26 auf. Der Kanal 26 öffnet sich in die Kammer hinein, die von Fühler begrenzt wird.

Axial ist innerhalb des Fühlers 20 ein Gehäuse 28 angeordnet. Ein Distanzstück 3 0 weist eine äußere Umfangs-35

kante 32 auf, welche sich in das Innere einer Nut 34 in der Innenoberfläche des Führers hinein erstreckt, wobei das Distanzstück in dieser Position durch einen Federring 36 gehalten wird, der unmittelbar unterhalb

hiervon angeordnet ist. Die Innenfläche des sich nach oben erstreckenden, mittigen Abschnitts 38 des Distanzteils liefert einen engen, aber nicht hemmenden Sitz mit der AuBenoberfläche des Gehäuses 28 und hält hierbei radial das Gehäuse innerhalb des Fühlers in Position.

Das Gehäuse kann sich frei nach oben bis zu jenem Ausmaß bewegen, welches durch die axialen Abmessungen eines nachfolgend zu beschreibenden Tauchkolbens gestattet ist, wobei die nach unten gerichtete Begrenzung am IQ Gehäuse von einer Membrandichtung gebildet wird, welche ebenfalls nachfolgend beschrieben werden soll.

Das Distanzstück 30 trägt ein Ringdichtungsteil 40, welches eine untere, kreisringförmige Oberfläche 4 2 aufweist, die auf dem Distanzstück ruht, sowie einen sich

nach oben erstreckenden, zylindrischen Abschnitt 44, der nachgiebig den Kanal 26 versperrt. Der Öldruck im Kanal 26 veranlaßt das Teil 44 im Bereich des Kanales, sich leicht von dem Kanal wegzubewegen und den begrenzten Eintritt in die Kammer zuzulassen, die von dem Fühler 20 begrenzt wird. Einzelheiten des Dichtungsteils 4 0 und eine speziellere Beschreibung seiner Funktion sind in der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung Serial Number 219,266 offenbart, die am 22. Dezember 1980 / 25 eingereicht und auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen ist (Deutsche Patentanmeldung P 31 50 083.8).

Innerhalb des Gehäuses 28 ist ein Tauchkolben 46 hin- und hergehend angebracht und weist eine Innenwand. 48 mit einem Kanal 50 auf, der es einem Strömungsmittel gestattet, aus dem Bereich oberhalb der Wand in eine Hochdruckkammer 52 einzuströmen, welche zwischen dem Gehäuse und dem Tauchkolben gebildet ist. Der Zugang durch den Kanal 50 wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, das aus einem Kugelteil 54 besteht, das gegen die untere Kante des Kanales durch eine kleine Spiralfeder 56 hin vorgespannt ist. Die Feder 56 wird ihrerseits durch ein Halteteil 58 gehalten. Ein Rück-

schlagventil ist bei Stößeln des beschriebenen Typs herkömmlich. Die Bewegung des Tauchkolbens relativ zum Gehäuse wird durch eine Spiralfeder 60 gesteuert, die sich mit der Unterseite auf dem Gehäuse abstützt: und normalerweise das Gehäuse gegenüber dem Tauchkolben auswärts vorspannt. Die Feder 60 ist im Inneren der beschriebenen Hochdruckkammer 52 angeordnet.

Die untere Oberfläche des Gehäuses 28 kann einen kreisförmigen Vorsprung 62 aufweisen, der normalerweise in Berührung mit dem oberen Ende des Ventilteils 12 steht, was ein herkömmlicher Aufbau für Ventilspiel-Einstelleinrichtungen ist, die bei Motoren mit obenliegender Nockenwelle verwendbar sind.

Ein selbständiger Strömungsmittel-Vorratbehälter, der hydraulisches Strömungsmittel für die Hochdruckkammer 52 liefert, ist vom Membran-Dichtungsteil 64 gebildet. Das Dichtungsteil weist einen inneren Umfangsabschnitt 66 auf, der einen Vorsprung 68 umfaßt, der sich innerhalb einer Ringnut 70 an der Außenseite des Gehäuses 28 erstreckt. Somit ist mittels der Nut und des Vorsprungs die Membrandichtung am Gehäuse angebracht. Ein Verstärkungsteil 7 2 kann im Inneren der Membrandichtung eingebettet sein, welche ihrerseits aus Gummi oder irgendeinem aus einer Anzahl ähnlicher Elastomermaterialien gebildet sein kann. Der äußere Umfangsbereich des Dichtungsteils 64 kann ein Paar mit geringem Abstand angeordneter Ringwülste 74· aufweisen, welche gegen die Innenoberfläche 7 6 des Fühlers 20 anliegen. Der Umfang der Membrandichtung ist nicht am Fühler befestigt, aber steht ziemlich fest in Dichtungseingriff, infolge der inhärenten Elastizitäts- und Federeigenschaften der Dichtung, Der Dichtungsumfang kann allerdings eine Gleitbewegung relativ zur Innenoberfläche des Fühlers durchführen. Eine zweite Verstärkung 78 kann in ähnlicher '-!eise innerhalb des Gummis oder Elastomermaterials eingebettet sein, welches die Membrandichtung bildet.

Die Anbringung des Dichtungsteils ist hinsichtlich des Zusammenbaus der Ventilspiel-Einstelleinrichtung wesentlich. Der erste Schritt beim Einbau liegt darin, daß man einen leeren Fühler nimmt und das hydraulische Strömungsmittel oder öl hinzufügt, das im Vorratsbehälter in Verbindung mit der Hochdruckkammer angeordnet sein soll. Die Dichtung wird dann mittig im Inneren des Fühlers angebracht, wonach das Gehäuse mittig zur Dichtung eingeführt wird. Wenn das Gehäuse eingedrückt wird, dann springt der Vorsprung 68 in die Nut 70 und bringt somit die Dichtung am Gehäuse an. Normalerweise ist die Kom-• bination aus Gehäuse und Tauchkolben eine Baugruppe,

die vor dem Einbau des Gehäuses in den Fühler fertiggestellt wird. Nachdem das Gehäuse bis zu der Stelle

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eingedrückt wurde, an welcher der Vorsprung in das Innere der Nut 70 vorspringt, wird die Kraft der Feder 6 0 normalerweise das Gehäuse um ein geringes Maß nach außen drücken, wobei diese Wirkung des Außenumfang

der Dichtung oder die parallelen Wülste 74 veranlassen 20

wird, sich bis zur am weitesten innengelegenen Position

im Inneren des Fühlers zu bewegen. Die Endposition oder Betriebspostion der Ventilspiel-Einstelleinrichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, gestattet die Gleitbewegung des Außenumfangs der Membrandichtung längs eines 25

begrenzten Abschnitts der Innenoberfläche des Fühlers, wie es die Betriebsbedingungen und die Menge an hydraulischem Strömungsmittel im Vorratsbehälter vorgeben.

Normalerweise liegt genügend Strömungsmittel im Inneren des Vorratsbehälters vor, der durch die Membrandichtung 64 gebildet ist, um eine Vorkehrung für den Betrieb der Ventilspiel-Einstelleinrichtung zu bilden. Membrandichtungen sind so hergestellt, daß sie über einen

gg längeren Zeitraum halten. Allerdings kann es unter manchen Bedingungen nicht unmöglich sein, daß die Membrandichtung tatsächlich reißen bzw. brechen kann. Aus diesem Grund ist es erwünscht, eine herkömmliche Einrichtung mit aufzunehmen, um hydraulisches Strömungs-

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mittel zuzuführen. Somit kann öl aus der Motor-Ölleitung in den Kanal 26 strömen, was die Bewegung des Dichtungsteils 44 von der normalen Dichtposition, in welcher sie sich in Anlage gegen den Kanal befindet, weg veranlaßt, uri einen hydraulischen Druck oder Öldruck für den Betrieb der Ventilspiel-Einstelleinrichtung vorzusehen. Wenn unter solchen Umständen Luft in das öl eingeschlossen wäre oder belüftetes öl zur Stößel-Hochdruckkammer geliefert würde, dann würde der Stößel geräuschvoll arbeiten, würde aber immer noch betriebsfähig bleiben.

Der Aufbau der Fig. 3 ist im wesentlichen derselbe wie jener der Fig. 2, und gleichen Teilen wurde das gleiche Bezugszeichen verliehen. Bei dem Aufbau der Fig. 3 wurde die Dichtung 4 0 weggelassen, könnte aber auch mitaufgenommen werden, falls dies gewünscht wäre. Eine Hülse ist in der Innenseite des Nockenfühlers 20 angeordnet und bildet eine innere Lageroberfläche für die Membrandichtung 64. Es ist manchmal schwierig, eine glatte Innenoberfläche für den Nockenfühler 20 herzustellen, und um jene Art einer Oberfläche herzustellen, die für das geringe Maß an Bewegung notwendig ist, die für die Dichtung 64 erforderlich ist, ist es wünschenswert, eine Hülse zu verwenden, die eine glatte Innenoberfläche aufweist, und zwar auf der Innenseite des Nockenfühlers. Es ist im wesentlichen ein Fall der Schwierigkeiten und des Aufwands, der bei der sauberen Bearbeitung einer Innenfläche wie jener der Innenseite des Nockenfühlers betroffen sind. Die Hülse 80 ist an Ort und Stelle befestigt und kann ihrerseits einen Dichtungsring 82 aufweisen, der gegen die Innenoberfläche des Nockenfühlers 20 anliegt. Eine öffnung 84 steht in Verbindung mit der öffnung 26 des Fühlers, so daß das öl aus der Motorölleitung die Innenseite des Fühlers erreichen kann. Das untere Ende oder der Boden der Hülse 80 kann auf der Dichtung 86 aufsitzen, welche auf dem Distanzstück 30 ..angeordnet ist. In anderer Hinsicht ist der Aufbau der Fig. 3 derselbe wie jener der Fig. 2*

Obwohl die Ventilspiel-Einstelleinrichtung der Beschreibung nach eine Dichtung 4 0 umfaßt, ist die Anordnung auch ohne dieses Elements betreibbar.

Die Membrandichtung ist besonders vorteilhaft, und zwar nicht nur wegen ihrer Möglichkeit des leichten Zusammenbaus, sondern auch wegen der einzigartigen Weise, auf welche sie im Inneren des Nockenfühlers angeordnet ist.

Während hier eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sollte doch darauf hingewiesen werden, daß es viele Abwandlungen, Ergänzungen und Änderungen hieran geben kann.

Leerseite

Claims

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GRÜNECKER, KINKELDEY, STÖCKl^R & FkfSTNERl " .^: PATENTANWÄLTE

EUFTOPEAN PATENT ATTOHNSYS

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DR. H. KINKELDEY. αη_·ι«ι

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H. HILGERS. dir. ι«!

DR. H. MEYER-PLATH. opl-ing

PH 16 978 80OO München 22

^υ . MAXIMILIANSTRASSE 43

Hydraulische Ventilspiel-Einstelleinrichtung

Ansprüche

Π.j Halb-unabhängige Ventilspiel-Einstelleinrichtung, mit einem allgemein zylindrischen, napfförmigen Nockenfühler, der eine Kammer umgrenzt, einem Gehäuse, das axial in der Kammer angeordnet ist, und einem Distanzstück, das das Gehäuse trägt, wobei ein Tauchkolben innerhalb des Gehäuses hin- und herbeweglich ist, eine Hochdruckkammer zwischen dem Tauchkolben und dem Gehäuse gebildet ist und ein Rückschlagventil im Tauchkolben den Strömungsmittelzutritt zum Inneren der Hochdruckkammer steuert, gekennzeichnet durch eine Membrandichtung (64) , die mit ihrem Umfang am Gehäuse (28) angebracht ist und verschieblich in dichtendem Eingriff mit einer Innenfläche des Nockenfühlers (20) steht, wobei die Dichtung eines Vorratsbehälter begrenz^/ welcher durch das Rückschlagventil (54) in Verbindung mit der Hochdruckkammer (52) steht.
2. Ventilspiel-Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (28) eine Um-

TELEFON(089) 133BD3 TELEXOS-»aao TELEOHAMMi MONAPAT* TELEFAX

NACHGEREICHT

fangsnut (70) aufweist, und daß sich ein Vorsprung (68) an der Dichtung (64) in die Nut hinein erstreckt, um die Dichtung am Gehäuse anzubringen.
3. Ventilspiel-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kanal (26) im Nockenfühler (20) aufweist,- der von dessen Außenseite ausgeht und sich in die Kammer hinein öffnet, sowie ein flexibles Dichtungsteil (40), welches die gesteuerte Strömungsmittelströmung durch den Kanal in die Kammer gestattet.
4. Ventilspiel-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung

¹^ . (64) verschieblich in Eingriff mit dem Nockenfühler (20) steht.
5. Ventilspiel-Einstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hülse (80) umfaßt, die im Nockenfühler (20) angeordnet ist, und daß die Membrandichtung (64) in Dichtungseingriff mit.der Hülse steht.
6. Ventilspiel-Einstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölöffnung (84) in der Hülse (80) sowie einen ölkanal (26) im Nockenfühler (20) aufweist, welcher in Verbindung hiermit steht.